기본 콘텐츠로 건너뛰기

기후 변화가 개의 조상을 변화시켰다?


 지구의 기후는 길게 보면 끊임없이 변하고 있습니다. 평균 기온이 올라서 온난하고 습기가 많을 때도 있고 한랭하고 건조해질 때도 있습니다. 이런 역동적인 변화에 생명체도 당연히 적응합니다. 이런 적응은 식물이나 이 식물을 먹는 초식 동물이나 다시 초식 동물을 잡아먹는 육식 동물 모두에게 필요합니다.
 브라운 대학의 크리스틴 자니스 교수(Christine Janis, professor of ecology and evolutionary biology at Brown University)와 그녀의 동료들은 저널 네이처 커뮤니케이션즈에 발표한 논문에서 개과 동물 역시 이와 같은 기후 변화에 적응해 진화했다고 주장했습니다.

 연구팀은 4,000만 년 전부터 200만 년 전까지 개과에 속하는 동물의 화석 32종의 화석을 분석했습니다. 특히 집중적으로 분석된 부분은 앞다리 관절 및 이빨이었습니다. 그러자 이들 화석들이 분명한 경향을 가지고 변화했다는 사실이 분명해졌습니다.

(초창기 개과 동물의 복원도.  Two early dogs, Hesperocyon, left and the later Sunkahetanka, were both ambush-style predators. As climate changes transformed their habitat, dogs evolved pursuit hunting styles and forelimb anatomy to match. Credit: Mauricio Anton) 


 기후 변화와 관련해서 나타났던 고대 개과 동물의 특징적인 진화는 바로 기습 공격을 하는 포식자에서 추적 사냥을 하는 포식자로의 변화(ambushers to pursuit-pounce predators) 입니다. 초창기 개과 동물들은 숲속에서 사냥을 했지만, 기후가 추워지고 한냉해지면서 숲이 후퇴하고 대신 그자리에 초원이 발달했습니다.


 당연히 초식동물들은 이런 상황에 빠르게 적응했습니다. 일단 뛸 공간이 많아지면서 초식 동물들은 매우 빠르게 뛸 수 있는 몸을 진화시켰습니다.


 개과 동물의 조상은 단순히 빠르게 뛰는 방향으로 진화하는 진화적 군비 경쟁을 진행하지 않았습니다. 대신 현대의 늑대나 여우처럼 장거리를 뛸 수 있는 지구력과 추적 능력을 겸비하는 방향으로 진화했습니다. 이와 같은 변화는 이들의 앞다리 부분, 특히 팔꿈치 관절에서 확연하게 드러나고 있다고 하네요.


 물론 이 고대 개과 동물들이 모두 같은 방향으로 진화하지는 않았을 것입니다. 현대의 이리떼처럼 크고 빠른 순록을 잡기 위해 장거리 추적 능력은 물론 협동능력을 진화시킨 무리가 있을 것이고 반대로 아에 여우나 코요테처럼 작은 먹이를 사냥하는 방향으로 진화한 무리가 있을 것입니다. 하지만 이와 같은 경향은 전체적인 화석 기록에서 찾아 볼 수가 있다고 하네요.


 변화에 적응해야 하는 것은 모든 생물체에 공통입니다. 연구팀은 최근 일어나는 기후 변화에도 새로운 적응이 일어날 것으로 보고 있지만, 사실 개과 동물의 진화에서 최근 일어난 가장 큰 사건은 가축화와 가축화된 개를 제외한 다른 개과 동물들의 급격한 개체수 감소가 아닐까 생각합니다.


 갑자기 결론이 이상한 것 같지만, 훗날 우리 시대의 지층에서는 절대 다수를 차지하는 인간 이외에 개, 고양이 등의 척추동물 화석만 발견되는 것이 아닐까 하는 엉뚱한 상상이 듭니다. 아마도 우리 시대는 기후 변화가 중심이라기 보단 인간이 촉발한 모든 변화로 인한 급격한 생태계의 변화가 일어나는 지질 시대로 기록되지 않을까 생각됩니다.
 참고



댓글

이 블로그의 인기 게시물

세상에서 가장 큰 벌

( Wallace's giant bee, the largest known bee species in the world, is four times larger than a European honeybee(Credit: Clay Bolt) ) (Photographer Clay Bolt snaps some of the first-ever shots of Wallace's giant bee in the wild(Credit: Simon Robson)  월리스의 거대 벌 (Wallace’s giant bee)로 알려진 Megachile pluto는 매우 거대한 인도네시아 벌로 세상에서 가장 거대한 말벌과도 경쟁할 수 있는 크기를 지니고 있습니다. 암컷의 경우 몸길이 3.8cm, 날개너비 6.35cm으로 알려진 벌 가운데 가장 거대하지만 수컷의 경우 이보다 작아서 몸길이가 2.3cm 정도입니다. 아무튼 일반 꿀벌의 4배가 넘는 몸길이를 지닌 거대 벌이라고 할 수 있습니다.   메가칠레는 1981년 몇 개의 표본이 발견된 이후 지금까지 추가 발견이 되지 않아 멸종되었다고 보는 과학자들도 있었습니다. 2018년에 eBay에 표본이 나왔지만, 언제 잡힌 것인지는 알 수 없었습니다. 사실 이 벌은 1858년 처음 발견된 이후 1981년에야 다시 발견되었을 만큼 찾기 어려운 희귀종입니다. 그런데 시드니 대학과 국제 야생 동물 보호 협회 (Global Wildlife Conservation)의 연구팀이 오랜 수색 끝에 2019년 인도네시아의 오지에서 메가칠레 암컷을 야생 상태에서 발견하는데 성공했습니다.   메가칠레 암컷은 특이하게도 살아있는 흰개미 둥지가 있는 나무에 둥지를 만들고 살아갑니다. 이들의 거대한 턱은 나무의 수지를 모아 둥지를 짓는데 유리합니다. 하지만 워낙 희귀종이라 이들의 생태에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다.  (동영상)...

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...

인슐린 주사 일주일에 한 번만 맞아도 된다?

   당뇨병은 관리가 까다로운 만성 질병 중 하나입니다. 특히 인슐린 주사가 필요한 경우에는 더 관리가 어렵습니다. 하루에 주사를 몇 번씩 맞아야 하면 찌르는 것도 고통이고 실수로 건너뛰거나 용량을 실수하는 경우도 드물지 않습니다. 특히 고령 환자의 경우 더 위험할 수 있습니다. 이런 문제를 극복하기 위해 여러 제약 회사들이 새로운 투여 방법과 인슐린 제제를 내놓고 있습니다.   최근 2상 임상 시험을 마친 노보 노디스크 ( Novo Nordisk )의 인슐린 아이코덱 ( icodec )은 일주일에 한 번 투여하는 장시간 인슐린 제제입니다. 아이코덱은 효소에 의해 분해되는 것을 막는 변형 인슐린 분자로 혈액에서 알부민과 결합해 서서히 분리되기 때문에 한 번 주사로도 일주일이나 효과를 유지할 수 있습니다.   하지만 이렇게 장시간 작용하는 인슐린 제제의 경우 환자의 식사나 운동 같은 상황 변화에 인슐린 농도가 적절하게 유지되지 않을 가능성이 있습니다. 이번 2상 임상시험에서는 247명의 당뇨 환자를 두 그룹으로 나눈 후 실험군은 일주일에 한 번씩 아이코덱을 투여받고 매일 위약을 투여받았습니다. 그리고 대조군은 반대로 일주일에 한 번씩 위약을 투여받고 하루에 한 번씩 장시간 인슐린 제제인 란투스 (Lantus, glargine) 100U을 투여받았습니다.   26주에 걸친 임상 실험 결과 하루에 한 번 란투스를 투여받은 그룹이나 일주일에 한 번 아이코덱을 투여받은 그룹에서 특별한 합병증 차이를 발견할 수 없었습니다. 혈당 조절의 지표인 당화 혈색소 (HbA1c) 농도 역시 아이코덱 그룹에서 1.33% 감소한 반면 란투스 그룹에서 1.15% 정도 감소해서 큰 차이는 없었습니다. 그렇다면 하루에 한 번 투여하는 대신 일주일에 한 번 투여하는 것이 더 편리하고 실수로 두 번 투여하거나 건너 뛸 위험성이 적을 것입니다. 이 연구 결과는 뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨 ( New England Journal...